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Lh?L h (3.16) 60n式中: n——轴承的计算转速,r/min。
3.82?109由上式可得轴承A的使用寿命Lh?=137773.83h。
60?462.11若大修里程S定为100000公里,可计算出预期寿命即
L'h=
所以L'h=
S h (3.17) vam100000=2857.14h和Lh比较,Lh>L'h,故轴承符合使用要求。 35对于后轴承,在此选用30216型型轴承,此轴承的额定动载荷Cr为160KN,在此径向力R=21011.51N,轴向力A=11682.26N,所以
A=0.556>e=0.42查得X=0.4,RY=1.4。
由式(3-11)可得当量动载荷Q=0.4×21011.51+1.4×11682.26=24759.77N。所以轴承的使用寿命:
?1?160?10?86?10 L=?=2.737×s ?10?1.2?24759.77???3.737?108 Lh?=9871.39h>L'h
60?462.113103所以轴承符合使用要求。
如图4.4,对于从动圆锥齿轮的圆周力、径向力、轴向力、由计算公式可知
??P=14415.78N,R=R2=11682.26N,A=A2=2538.14N,在这里我们把二级主动齿轮与轴做成一体的,选择轴承时应与齿轮的外尺寸176mm相当,选择轴承为30316型,它的外直径为170mm,刚好满足要求,它的额定动载荷为278KN。根据轴承和齿轮的尺寸,如下图设计计算c,e,f,k,g。
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图4.4 双级主减速器中间轴轴承载荷计算图
如上图所示,根据机械设计手册和齿轮的尺寸可算得:c?117.25mm,e?207.25mm,
f?126.75mm,k?197.75mm,g?324.5mm。
所以,轴承C的径向力:
221????'????????0.5?A2d2m?A1d??R2e?R1f?P2e?P1f (3.18) Rc=??????g????轴承D的径向力:
221?????????????0.5?A2d2m?A1d??R2c?R1k?P2c?P1k (3.19) RD=??????g??????式中:P2?,A2,R2——第一级从动齿轮受的圆周力,轴向力和径向力; d2m——第一级减速从动锥齿轮齿面宽中点的分度圆直径; d'——第二级减速主动齿轮(斜齿圆柱齿轮)的节圆直径;
??? p1,A1,R1——第二级主动齿轮受的圆周力,轴向力和径向力。
根据上面所算得的数据代入式(3-16),(3-17)可得:
221????'????????0.5?A2d2m?A1d??R2e?R1f?P2e?P1f=6827.48N Rc=???????g???221?????????????0.5?A2d2m?A1d??R2c?R1k?P2c?P1k=9094.95N RD=???????g??? 32
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对于轴承C,在此选用30316型轴承,此轴承的额定动载荷Cr为278KN,e=0.35
??在此轴承C的径向力Rc=6827.48N 轴向力A=A1?A2?4089.24N,方向与第一级
从动齿轮的相反,所以轴承C不受轴向力,因此
A=0<e=0.35,此时X=1,Y=0。 R由式(3-11)可得当量动载Q=?XR?YA?=1×6914.95=6827.48N[13]。所以轴承的使用寿命:
?ftCr?1166?1?278?10???10 L??==1.26×s ??10?10?fpQ??1.2?6827.48??????31031.26?1011 Lh?=12406214.92h>L'h
60?169.27所以轴承C符合使用要求。
对于轴承D,在此选用30316型轴承,由机械设计手册查得此轴承的额定动载荷Cr为278KN,e=0.35 在此轴承D的径向力RD=9094.95N,轴向力
??A=A1?A2?4089.24N,所以
A=0.45﹥e=0.35,X?0.4,Y?1.7[15]。 R由式(3-20)可得当量动载荷Q=?XR?YA?=0.4?9094.95?1.7?4089.24=10589.69N, 所以轴承的使用寿命:
??ftCr?1066?1?278?10??10 L??==2.93×s ??10?10?fpQ??1.2?10589?.69????2.93?1010 Lh?=2884937.28h>L'h
60?169.27?3103所以轴承D符合使用要求。
4.4本章小结
本章主要是对轴承的选取和对轴承的校核,通过齿轮的尺寸和与箱体的装配关
系,合理的选择轴承的大小。在这一张中最主要的是考虑到主减速器的装配关系,能让齿轮和轴合适的装配到箱体中,并满足一定的装配要求。并对其所用的轴承进行强度校核是寿命计算,使其满足此车的要求。
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第5章 轴的设计
5.1 一级主动齿轮轴的机构设计
由上面所设计出来的齿轮的大小和轴承的大小,装配时所要求的间隙等,参照现有车型对轴进行结构设计,如图3-1,可得到主动一级主动齿轮的基本尺寸大小,并满 满足其所要的要求。
图3.1 一级主动齿轮轴
其轴的各段的尺寸为:
第1段:主动锥齿轮,其齿宽为36mm,大端分度圆直径为75mm,齿顶圆直径为87mm;
第2段:这段与轴承配合,其小径为40mm,大径为80mm,小径宽度为18mm,其轴的直径为40mm,宽度为18mm;
第3段:轴的直径为40mm,宽度为28mm; 第4段:轴直径为35mm,宽度为14mm; 第5段:大端直径为32mm;
第6段:轴直径为38mm,宽度为35mm
5.2 中间轴的结构设计
对于中间轴的结构,二级主动齿轮和中间轴加工成一体,其上面还要有一个与一
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级从动锥齿轮的装配凸台,两个支承轴承和相应要求的间隔[15]。如图3.2所示:
图3.2中间轴的结构尺寸 其轴的各段尺寸为:
第1段:第一段与轴承想配合,轴承的小径宽度为35mm,小径直径为80mm,其轴的直径为80mm,轴的宽度为35mm;
第2段:这段为了满足主减速器的壳体与零件之间的距离,其直径设计为40mm,宽度为20mm;
第3段:二级主动齿轮,其它的结构尺寸为,齿宽为57mm,分度圆直径为72mm,齿顶圆为73mm;
第4段:主要是为了使一级从动齿轮与二级主动齿轮之间有一定的距离,其设计尺寸为:周宽15mm,轴的直径为40mm;
第5段:轴直径为44mm,宽度为26mm
第6段:一级从动轮凸台,与其从动锥齿轮配合,它的直径与从动齿轮的与其配合部分的尺寸相同,及直径为75,轴宽为14mm;
第7段:与从动锥齿轮用螺栓连接的圆盘,其尺寸大小与和从动齿轮与它配合的尺寸相同,及轴的直径为111mm,轴宽为5mm;
第8段:轴直径为70mm,宽度为35mm
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